Автоматический выключатель назначение

Автоматический выключатель используется для защиты приборов, подключенных к электрической цепи, и проводки. Простота в обслуживании, эксплуатации и монтаже сделали этот прибор незаменимым помощником для потребителей электрической энергии. Это устройство защищает сеть от избыточной нагрузки, а также спасает от последствий короткого замыкания.

Основные сведения об устройстве

Автоматические выключатели отличаются от систем с предохранителями возможностью многоразового использования. При срабатывании устройства электричество в сети отключается с помощью расцепителей: теплового или электромагнитного. Для того чтобы снова пустить ток в электрическую сеть с нагрузкой, необходимо поднять рукоятку выключателя вверх. При этом электромагнитный расцепитель сразу будет готов к работе. Тепловому же расцепителю нужно будет какое-то время, чтобы остыть, после чего он вернется в первоначальное положение и снова будет готов выполнять свою функцию.

Благодаря небольшим размерам автоматический выключатель имеет довольно компактный вид. Монтаж его осуществляется на дин-рейку, для чего на задней поверхности корпуса есть фиксатор-защелка.

Автоматический выключатель легко можно разобрать. Для этого нужно разъединить две половинки пластикового корпуса, изготовленного из полимера-диэлектрика. Внутри прибора помещаются следующие элементы:

• верхняя и нижняя клеммы;
• подвижный контакт;
• закрепленный контакт;
• медный проводник;
• камера гашения дуги;
• отвод газов при горении дуги;
• рукоятка управления;
• тепловой расцепитель;
• винт регулирования теплового расцепителя;
• электромагнитный расцепитель.

Главное назначение данных устройств – это предохранение электрической сети от тока короткого замыкания, а также тока избыточной нагрузки. Более всего распространены модульные автоматические выключатели, рассчитанные на небольшие токи. Они нужны в быту и на производственных предприятиях.

Есть еще один вид автоматов – это автоматический выключатель света. Назначение его не защита, а энергосбережение. В качестве выключателей энергии в данном случае используются различные датчики:

• звуковые;
• датчики движения;
• датчики освещения.

Автоматический выключатель такого типа используется часто в местах общего пользования: на лестницах, в холлах, в общественных местах. В результате они позволяют экономить до 95 % электроэнергии.

Характеристики защитных устройств

Автоматические выключатели обладают рядом характеристик, которые влияют в конечном итоге на выбор того или иного устройства. Вот основные критерии:

1. Количество полюсов. Данные приборы бывают одно-, двух-, трех- или четырехполюсными. Выбор нужного варианта зависит от числа фаз электрической цепи. Если сеть нагрузки однофазная, то используют 1- или 2-х полюсные устройства, если сеть нагрузки трехфазная – то 3- или 4-х полюсные. В быту используют 1- или 2-х полюсные автоматические выключатели.


2. Номинальный ток. Это максимальная рабочая величина для данного прибора. Он должен быть равен или больше тока в защищаемой сети. Причем номинальный ток защитного устройства должен превышать суммарный ток, куда включаются и токи перегрузки. Перегрузка обычно составляет 113-145 % от рабочего тока цепи.
3. Номинальное напряжение прибора – это та величина, на которую рассчитан выключатель. Он не должен быть меньше напряжения самой сети.
4. Отключающая способность (величина тока короткого замыкания). Это способность отключать большие токи – больше, чем при коротком замыкании. Для бытовых нужд используют автоматические выключатели с отключающей способностью 3 кА.
5. Предельный ток короткого замыкания. Это та величина, которую может выдержать автоматический выключатель без каких-либо повреждений. Для бытовых приборов эта величина колеблется от 1000 до 10000 А. Величина предельного тока индивидуальна для каждого устройства. При превышении заданной границы возможны повреждения контактов.

Характеристики по Госстандарту

Кроме перечисленных параметров, существуют и другие, содержащиеся в ГОСТ 9098-78. Согласно этому ГОСТ, защитные устройства электрических сетей могут различаться по следующим признакам:

1. По типу тока. Автоматы могут быть рассчитаны на постоянный или переменный ток, а также на постоянный и переменный одновременно. При этом величины номинальных значений для цепей прописаны в ГОСТ 6827, согласно которому они меняются от 6,3 А до 6300 А.


2. По типу исполнения. Бывают модульные автоматы в литом корпусе и автоматические воздушные выключатели. Последние рассчитаны на самые большие токи – от 800 А до 6300 А, а также отличаются от других большими размерами.
3. По количеству полюсов – от одного до четырех.
   
4. По наличию функции ограничения тока.
5. По типу расцепителей. Различают максимальные или независимые расцепители, а также минимальный или нулевой расцепитель напряжения.
6. По времени задержки срабатывания. Встречаются автоматы без задержки времени; с задержкой, независимой от тока или обратно зависимой от него; с комбинацией перечисленных вариантов.
7. По присутствию контактов для малых цепей.
8. По порядку присоединения внешних кабелей. Бывают исполнения автоматов с задним или передним подсоединением, а также с различными сочетаниями передних и задних подсоединений.
9. По способу крепления. Есть автоматические выключатели стационарные или с втычными контактами.
10. По типу срабатывания отсечки – селективные и неселективные автоматы. Селективными автоматами называются такие, у которых отсечка тока происходит с задержкой по времени около 0,25-0,6 сек.
11. По типу механизма срабатывания. Бывают механизмы ручные, пружинные и двигательные.
12. По способу защиты устройства от факторов окружающей среды. Требования по безопасности и сохранности прибора перечислены в ГОСТ 14255.

Кроме перечисленных ГОСТов, есть еще ряд правил, касающихся эксплуатации, монтажа, безопасности и других вопросов:

• ГОСТ 17516.1-90;
• ГОСТ 12.2.007.0-75;
• ГОСТ 12.1.038-82;
• ГОСТ 15543-70;
• ГОСТ 15150-69.

Время-токовая характеристика

Данная характеристика показывает зависимость времени, необходимого для отключения электричества в сети, от силы тока, проходящего через прибор. Маркировка автоматических выключателей, нанесенная на корпус, показывает время-токовую характеристику данного устройства. Она обозначается латинскими буквами В, С или D, которые обозначают диапазон токов для мгновенного отключения сети.

Другими словами, время-токовая характеристика описывает чувствительность прибора, то есть минимальный ток, при котором срабатывает устройство. Обозначения B, C и D показывают, во сколько раз возросший ток превышает номинальное значение:

• В – в 3-5 раз;
• С – в 5-10 раз;
  
• D – в 10-20 раз.

Например, расшифровка такой записи, как В16, говорит о том, что номинальный ток для данного прибора 16 А, а минимальный, при котором происходит отключение, лежит в диапазоне 48-80 А.

В бытовом использовании чаще применяются автоматы с характеристиками B и С. А вот характеристика D используется там, где есть большое энергопотребление при запуске приборов в сети.

Принцип работы защитного устройства

Основные элементы любого автомата – это система контактов, механизмы расцепления и дугогасительная камера. При обычном режиме работы автоматический выключатель постоянно пропускает через себя ток, питающий защищаемую сеть нагрузки. Проходя через систему подвижных и неподвижных контактов, ток поступает сначала на катушку соленоида – электромагнитный расцепитель, затем на биметаллическую пластину – тепловой расцепитель, и только потом через клеммы подается на основную сеть нагрузки.

В аварийном режиме, который наступает при перегрузке сети или коротком замыкании, автоматический выключатель прерывает цепь, по которой протекает электричество, защищая тем самым сеть нагрузки от повреждений. Прерывание цепи происходит с помощью расцепителей тока. Например, в модульных автоматах используются электромагнитный и тепловой расцепители. Электромагнитный нужен для отключения при коротком замыкании, а тепловой – при перегрузках.

Тепловой

Выглядит как пластина из двух сплавов металлов. Эти сплавы обладают отличающимися коэффициентами линейного расширения при нагревании. Биметаллическая пластина постоянно пропускает через себя электричество и, соответственно, нагревается, что приводит к увеличению ее линейных размеров. За счет наличия двух металлов с разными коэффициентами расширения пластина при нагревании изгибается. Когда происходит перегрузка в сети, пластина нагревается и изгибается настолько, что приводит в действие механизм, размыкающий цепь, и ток перестает подаваться.

Электромагнитный

Это катушка со стальным сердечником, по которой течет ток. Проходя по намотке катушки, он создает магнитное поле, которое втягивает сердечник внутрь соленоида. Но сердечник удерживается пружиной, и при обычной работе прибора силы тока недостаточно, чтобы сердечник превысил сопротивление пружины. В аварийном же режиме при резком возрастании тока сердечник, преодолевая сопротивление пружины, втягивается внутрь катушки, размыкая цепь.

При аварийном режиме работы происходит отсоединение контактов, в результате образуется электрическая дуга. Чем мощнее ток, вызвавший отключение аппарата, тем большей мощностью и разрушающей силой обладает дуга. Возникающая дуга разрушает контакты и оплавляет пластмассовые элементы корпуса.

Для нейтрализации действия электрической дуги в устройстве автомата предусмотрена дугогасительная камера. Она выполняет три важные задачи:

• ограничение дуги в пространстве;
• гашение ее за счет множества пластин, разъединенных между собой диэлектриком;
• отвод газов, образующихся при горении дуги, через предусмотренные для этого отверстия в дугогасительной камере.

Приобретая автоматический выключатель, необходимо учесть множество факторов. Именно поэтому их выбор лучше доверить квалифицированному специалисту, например, проектировщику. Ведь если все характеристики рассчитаны под конкретную сеть нагрузки и устройство подобрано верно, то оно наилучшим образом защитит подключенные приборы и проводку, а также здоровье и жизнь.

energomir.biz

Назначение

Прежде всего, разберемся с тем, что такое автоматический выключатель (АВ). Автомат представляет собой защитный аппарат, отключающий электроэнергию на определенном участке проводки по следующим причинам:

• возникновение короткого замыкания;
• перегрузка сети;
• скачки напряжения.

Помимо этого данное устройство может использоваться для того, чтобы «снять» напряжение на определенном участке электропроводки путем оперативного отключения (мероприятие проводиться крайне редко). Простыми словами, назначение автоматического выключателя заключается в защите электроприборов при выходе проводки из строя.

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

К вашему вниманию видео урок, в котором находиться полное объяснение того, что такое автоматический выключатель и какой у него принцип действия:

Конструкция

На сегодняшний день существует множество различных изделий для отключения тока в сети. Каждый из аппаратов имеет свою специфическую конструкцию, поэтому в данной статье мы рассмотрим пример с модульным автоматом.

Итак, устройство автоматического выключателя состоит из четырех основных частей:

• Система контактов (подвижный и неподвижный). Подвижный контакт соединен с рычагом управления, а неподвижный установлен в самом корпусе. Отключение электроэнергии происходит путем выталкивания подвижного контакта пружиной, после чего размыкается сеть.


• Тепловой (электромагнитный) расцепитель. Элемент, с помощью которого и размыкаются контакты. Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, которая изгибаясь, размыкает контакты. Изгибание происходит вследствие нагревания током (если его значение превышает номинальное). Такое расцепление происходит при повышенных нагрузках на линию электропередач. Действие магнитного расцепителя является мгновенным, вследствие возникновения короткого замыкания. Сверхток провоцирует движение сердечника соленоида, который приводит в действие механизм расцепления контактов.
• Система дугогашения. Данная часть автомата представлена двумя пластинами из металла, которые нейтрализуют электрическую дугу. Последняя возникает тогда, когда осуществляется разрыв цепи.
• Механизм управления. Для ручного отключения используется специальный механический рычаг либо кнопка (в других типах АВ).

Также предоставляем к Вашему вниманию более подробную конструкцию автоматического выключателя:

В данном видео примере наглядно предоставлена конструкция и принцип действия автомата:

Технические характеристики

Любой автоматический выключатель имеет свои индивидуальные характеристики, по которым мы и осуществляем выбор подходящей модели.

Основными техническими характеристиками автоматического выключателя являются:

• Номинальное напряжение (Uн). Данная величина устанавливается производителем и указывается на передней панели аппарата.
• Номинальный ток (Iн). Также устанавливается заводом и представляет собой максимальное значение тока, при котором защита не будет срабатывать.
• Номинальный рабочий ток расцепителя (Ipн). При увеличении тока в сети до значений 1,05*Iрн либо 1,2*Iрн некоторое время срабатывание не будет происходить. Данная величина обязательно должна быть ниже номинального тока.
• Время срабатывания при коротком замыкании (КЗ). При возникновении КЗ автомат выключается после определенного времени прохождения данного тока через аппарат (время срабатывания). Также устанавливается заводом изготовителем.
• Предельная коммутационная способность автоматического выключателя. Значение проходящих токов короткого замыкания, при которых устройство еще может нормально функционировать.
• Уставка по току срабатывания. При превышении данного значения аппарат моментально срабатывает и разъединяет цепь. Тут изделия делятся на 3 типа: B, C, D. Первый тип используется при монтаже длинной линии электропередач, диапазон срабатывания 3-5 номинальный рабочих токов расцепителя (Iрн). Устройство типа С работает в диапазоне 5-10 значений и используется в осветительных цепях. Тип D применяют для защиты трансформаторов и электродвигателей. Его диапазон работы составляет от 10 до 20 Iрн.

samelectrik.ru

Как устроен автоматический выключатель — основные рабочие органы автомата

Если разобрать корпус (для чего необходимо высверлить соединяющие его половинки заклепки), то можно увидеть устройство автоматического выключателя и получить доступ ко всем его компонентам. Рассмотрим наиболее важные из них, которые обеспечивают нормальное функционирование устройства.

1. 1. Верхняя клемма для подключения;
2. 2. Неподвижный силовой контакт;
3. 3. Подвижный силовой контакт;
4. 4. Дугогасительная камера;
5. 5. Гибкий проводник;
6. 6. Электромагнитный расцепитель (катушка с сердечником);
7. 7. Ручка для управления;
8. 8. Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
9. 9. Винт для регулировки теплового расцепителя;
10. 10. Нижняя клемма для подключения;
11. 11. Отверстие для выхода газов (которые образовываются при горении дуги).

Электромагнитный расцепитель

Функциональное назначение электромагнитного расцепителя — обеспечение практически мгновенного срабатывания автоматического выключателя при возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания. В этой ситуации в электрических цепях возникают токи, величина которых в тысячи раз превышают номинальное значение этого параметра.

Время срабатывания автомата определяется по его времятоковым характеристикам (зависимость времени срабатывания автомата от величины тока), которые обозначаются индексами А, В или C (наиболее распространенные).

Тип характеристики обозначен в параметре номинального тока на корпусе автомата, например, С16. Для приведенных характеристик время срабатывания находится в пределах от сотых до тысячных долей секунды.

Конструкция электромагнитного расцепителя представляет собой соленоид с подпружиненным сердечником, который связан с подвижным силовым контактом.

Электрически катушка соленоида включена последовательно в цепочку, состоящую из силовых контактов и теплового расцепителя. При включенном автомате и номинальном значении тока, через катушку соленоида протекает ток, однако, величина магнитного потока мала для втягивания сердечника. Силовые контакты замкнуты и это обеспечивает нормальное функционирование защищаемой установки.

При коротком замыкании резкое увеличение тока в соленоиде приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока, способного преодолеть действие пружины и переместить сердечник и связанный с ним подвижный контакт. Перемещение сердечника вызывает размыкание силовых контактов и обесточивание защищаемой линии.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель выполняет функцию защиты при небольшом, но действующим в течении относительно длительного промежутка времени, превышении допустимого значения тока.

Тепловой расцепитель – расцепитель замедленного действия, он не реагирует на кратковременные броски тока. Время срабатывания этого вида защиты регламентируется также время-токовыми характеристиками.

Инерционность теплового расцепителя позволяет реализовать функцию защиты сети от перегрузки. Конструктивно тепловой расцепитель представляет консольно закрепленную в корпусе биметаллическую пластину, свободный конец которой через рычаг взаимодействует с механизмом расцепления.

Электрически биметаллическая пластина включена последовательно с катушкой электромагнитного расцепителя. При включенном автомате в последовательной цепочке протекает ток, нагревая биметаллическую пластину. Это приводит к перемещению ее свободного конца в непосредственную близость к рычагу механизма расцепления.

При достижении значений тока, указанных во временно-токовых характеристиках и по истечении определенного времени пластина нагреваясь изгибается, контактирует с рычагом. Последний через механизм расцепления размыкает силовые контакты — сеть оказывается защищенной от перегрузки.

Регулировка тока срабатывания теплового расцепителя с помощью винта 9 производится в процессе сборки. Так как большинство автоматов модульные и их механизмы запаяны в корпусе простому электрику нет возможности произвести такую регулировку.

Силовые контакты и дугогасительная камера

Размыкание силовых контактов при протекании через них тока приводит к возникновению электрической дуги. Мощность дуги обычно пропорциональна току в коммутируемой цепи. Чем мощнее дуга, тем сильнее она разрушает силовые контакты, повреждает пластмассовые детали корпуса.

В устройстве автоматического выключателя дугогасительная камера ограничивает действие электрической дуги в локальном объеме. Она располагается в зоне силовых контактов и выполнена из покрытых медью параллельных пластин.

В камере дуга распадается на мелкие части, попадая на пластины, остывает и прекращает свое существование. Выделяющиеся при горении дуги газы выводятся через отверстия в дне камеры и корпусе автомата.

Устройство автоматического выключателя и конструкция дугогасительной камеры обуславливают подключение питания на верхние неподвижные силовые контакты.

• Выбор автоматических выключателей

electricvdome.ru

Автоматические выключатели: маркировка и обозначения

Существует много видов автоматов, к примеру, старого типа — АЕ20ХХХ.

Например, для автомата АЕ2044 маркировка расшифровывается так: 20 — разработка, 4 — 63 А, 4 — однополюсный с тепловым и электромагнитным расцепителем. Устройства отличаются по характерному черному цвету карболитового корпуса.

Схема маркировки автоматов стандартизована. Ее главной целью является наиболее понятно донести до сведения пользователей основные параметры устройства.

Маркировка автоматических выключателей читается на корпусе сверху вниз.

1. Изготовитель или товарный знак — Schneider, ABB, IEK, EKF.
2. Номер серии или каталога (серии S200У, SH200 компании ABB).
3. Время-токовая характеристика (А, В, С) и номинал в амперах (I_ном.).
4. Номинальное напряжение.
5. Предельно допустимые величины токов отключения при к. з.
6. Класс токоограничения.
7. Артикул производителя, по которому можно найти данный тип автомата по каталогу.

На картинке ниже показано, как производится маркировка автоматических выключателей ABB и Schneider.

Кнопка размыкания маркируется или обозначается красным цветом. Если она всего одна и выполнена нажимной, то вдавленное положение означает, что цепь замкнута.

Маркировка автоматических выключателей у основных производителей содержит QR-коды, где отражается вся информация о модели. Их наличие является своеобразной гарантией качества.

Влияние среды

1. Диапазон температур для обычных моделей находится в пределах от -5 °С до +40 °С. Для работы за этими пределами выпускаются специальные модели.
2. Допускается работа аппаратов при относительной влажности до 50% при 40 °С. Со снижением температуры допустимая влажность увеличивается (до 90% при 20 °С).

Типы автоматов

Автоматы подбираются в зависимости от схемы электросети.

1. Однополюсный автомат

Устройства используются в однофазных сетях. Фаза подключается к верхней клемме, а нагрузка — к нижней. Подключение аппарата производится в разрыв фазного провода с целью отключения питания от нагрузки при аварийной ситуации.

2. Двухполюсный автомат

Конструктивно устройство является блоком из двух однополюсников, соединенных рычажком. Блокировка между механизмами отключения выполнена таким образом, чтобы фаза отключалась раньше нуля (по правилам ПУЭ).

3. Трехполюсный автомат

Устройство служит для одновременного отключения питания трехфазной сети в случае аварии. Трехполюсник совмещает в себе 3 однополюсника с настройкой на одновременное срабатывание. Электромагнитный и тепловой расцепители выполняются отдельно на каждый контур.

Автоматический выключатель: характеристики

Автоматы могут иметь разные время-токовые характеристики:

а) зависимую от тока;
б) независимую от тока;
в) двухступенчатую;
г) трехступенчатую.

На корпусах большинства автоматов можно увидеть заглавные латинские буквы B, C, D. Маркировка автоматических выключателей B, C, D обозначает характеристику, отражающую зависимость времени срабатывания автомата от отношения K = I/I_ном.

1. B — тепловая защита срабатывает через 4-5 с при превышении номинала в 3 раза, а электромагнитная — через 0,015 с. Устройства предназначены для нагрузок с небольшими значениями пусковых токов, в частности для освещения.
2. C — самая распространенная характеристика автоматов, защищающих электроустановки с умеренными пусковыми токами.
3. D — автоматы для нагрузки с большими токами пуска.

Особенность время-токовой характеристики заключается в том, что при одинаковых номиналах автоматов типов B, C и D их отключения будут происходить при разных превышениях тока.

Другие типы автоматов

1. MA — без теплового расцепителя. Если в цепи установлено токовое реле, достаточно установить автоматический выключатель только с защитой от короткого замыкания.
2. A — тепловой расцепитель срабатывает при превышении I_ном. в 1,3 раза. При этом время отключения может составить 1 час. Если номинал превышен в 2 раза и более, срабатывает токовый расцепитель через 0,05 с. В случае несрабатывания этой защиты через 20-30 с действует защита по перегреву. Автомат с характеристикой А применяется для защиты электроники. Здесь также применяются устройства с характеристикой Z.

Критерии выбора автоматов

1. I_ном.— превышение которого приводит к к срабатыванию защиты от перегрузки. Номинал подбирают по допустимому максимальному току проводки, а затем уменьшают его на 10-15 %, выбирая его из стандартного ряда.
2. Ток срабатывания. Класс коммутации автоматического выключателя подбирается в зависимости от типа нагрузки. Для бытовых целей наиболее распространена характеристика С.
3. Селективность — свойство избирательного отключения. Автоматы выбираются по номинальному току, чтобы в первую очередь срабатывали устройства на стороне нагрузки. В первую очередь отключается защита в местах, где происходят короткие замыкания или перегружена сеть. Временная селективность подбирается таким образом, чтобы время срабатывания было больше у автомата, расположенного ближе к источнику питания.
4. Количество полюсов. На трехфазный ввод подключается автомат с четырьмя полюсами, а на однофазный — с одним или двумя. Освещение и бытовая техника работают на однополюсниках. Если в доме есть электрический котел или трехфазный электродвигатель, для них применяются трехполюсные автоматы.

Другие параметры

Когда приобретается автоматический выключатель, характеристики должны выбираться в соответствии с условиями эксплуатации и подключения. Каждый автомат рассчитан на определенное количество циклов срабатывания. Как выключатель нагрузки его применять не рекомендуется. Количество автоматов подбирается по необходимости. Обязательно устанавливается вводной, а после него — на линии освещения, розеток и отдельно к мощным потребителям. Способы крепления у разных моделей могут отличаться. Поэтому выбираются устройства, аналогичные установленным в шкафу.

Заключение

Маркировка автоматических выключателей требуется для их выбора в соответствии с конкретными потребностями. Их характеристики прямо связаны с сечением проводки и типами нагрузки. При коротких замыканиях в первую очередь происходит срабатывание электромагнитных расцепителей, при длительных перегрузках — тепловая защита.

fb.ru

Необходимость

В случае короткого замыкания или превышения допустимых токовых нагрузок он автоматически размыкает цепь. Отключение нагрузки предотвращает возгорание изоляции кабелей и распространение пожара, выхода из строя дорогостоящего оборудования, травмирования людей.

Существует много типов автоматических выключателей, они отличаются по мощности тепловых и токовых нагрузок, по габаритам, конструктивному исполнению и другим признакам. На бытовом уровне большинство используемых типов автоматических выключателей имеют общие принципы срабатывания и одинаковый набор составных элементов.

Даже формы корпусов, отверстия и отдельные элементы крепления приведены к общему стандарту. Любой тип низковольтного автоматического выключателя, который используется в административных зданиях, квартирах, частных домах, легко устанавливается на стандартные элементы крепления распределительных щитов. Рассмотрим часто применяемый в быту тип модульного автоматического выключателя марки ДЕК серия ВА.

Конструктивные особенности

Автоматический выключатель типа ВА построен на модульной основе, это позволяет использовать его в однофазной и трехфазной, одно- и многополюсной сетях. Для защиты однофазной сети нужен однополюсный автоматический выключатель: один модуль, чего вполне достаточно.

Электроустановки, работающие от трехфазной сети, защищаются трехполюсными автоматами защиты от трех модулей, по одному на каждую фазу. В этом случае автоматические выключатели собираются в единый блок.

Для синхронного срабатывания всей группы автоматов при превышении допустимого порога тока на одной из фаз рычаги управления фиксируются общей планкой. Для синхронного срабатывания рычаги управления также могут фиксироваться общей пластиковой планкой.

Стандартные отверстия дают возможность установить на автоматический выключатель дополнительные устройства промышленного типа: отдельные расцепители, сигнальные контакты и другие. Устанавливаемые элементы часто используются на производственных объектах для дистанционного контроля за срабатыванием и управлением работой электроустановок.

Пластиковые корпуса типовых модулей неразборные, они имеют стандартизированные размеры. Сверху и снизу расположены клеммы для проводов с винтовым устройством зажима.

В верхней части корпуса 2 отверстия:

1. для отвода скопившихся газов от нагрева;
2. для доступа к винту регулировки порога срабатывания, биметаллического элемента тепловой защиты.

С тыльной стороны корпуса предусмотрены пазы и зажимные элементы, позволяющие одевать и фиксировать автоматический выключатель на стандартную DIN-рейку в распределительных щитах. Такая конструкция позволяет передвигать переключатели вдоль рейки, не отключая от цепи, разделять группы, она удобна при сборке, монтажных и ремонтных работах.

Как работает автомат

На примере одного модуля типа АВ рассмотрим, как работает автоматический выключатель и отдельные его элементы. Автоматическое управление срабатыванием на выключение осуществляется двумя параметрами: силой тока, проходящего через контакты выключателя, и температурой нагрева.

Для контроля значений этих параметров автоматический выключатель имеет два элемента:

• обмотка электромагнитной катушки со стальным сердечником рассчитана на определенную силу тока;
• биметаллические пластины откалиброваны, загибаются пропорционально величине проходящего через них тока, при превышении номинального значения оказывают механическое воздействие на расцепитель, который осуществляет контроль температурного режима.

Подключается автоматический выключатель в разрыв цепи последовательно. На верхнюю клемму зажимается провод от источника питания, внизу крепятся провода, идущие к нагрузке.

Автоматический выключатель имеет два типа детектора и элемента расцепления, которые постоянно контролируют силу тока.

У каждого устройства свое назначение:

• Электромагнитный расцепитель мгновенно реагирует на кратковременное значительное превышение тока номинального значения при коротком замыкании;
• Регулируется тепловая защита, она более точная и инерционная в измерении значений тока, имеет большее время срабатывания. Это позволяет не реагировать на кратковременные незначительные превышения допустимых токовых значений. Все эти меры обеспечивают стабильную безопасную работу электроустановок.

Устройство расцепления и взвода

Это механическое устройство состоит из металлических пружин и пластиковых рычагов. Его задача в обычном режиме удерживать замкнутые контакты, в аварийных ситуациях, при превышении тока или температуры заданных предельных значений, разомкнуть контакты выключателя, для чего применяется автоматический или ручной режим отключения.

Электромагнитный расцепитель

Это электромагнитная катушка со свободно двигающимся металлическим сердечником. Шток сердечника при рассчитанной величине предельно допустимого тока толкает рычаги расцепляющего устройства, оно срабатывает, контакты размыкаются.

Сечение провода на катушке электромагнита и количество витков рассчитываются на многократное срабатывание. Обмотка катушки выталкивает сердечник при значительном превышении номинального тока выключателя, в случае короткого замыкания в цепи.

Один конец катушки подключен к подвижному контакту механизма расцепления, второй – к биметаллической пластине. Соединения выполнены гибким многожильным проводом, контакты сварные, это обеспечивает надежное соединение в условиях высоких температур. Припой на паяных контактах при нагреве может расплавиться.

При превышении номинального тока в катушке электромагнита в несколько раз сердечник выталкивается. Он давит сверху на рычаг спускового механизма, происходит расцепление, подвижный контакт под действием пружины отскакивает от неподвижного контакта, они размыкаются. Усилие размыкания дублируется штоком сердечника, закрепленного на подвижном контакте.

Одновременно с давлением на спусковой рычаг сердечник оттягивает подвижный контакт.

Тепловой расцепитель

Здесь используется принцип работы теплового реле. Такой способ широко применяется для аварийных отключений электрооборудования и сигнализации в электрических цепях. В основе технологии заложены свойства биметаллической пластины. Еще в XIX веке Джоуль-Ленц отметил пропорциональность температуры на участке цепи квадрату силы тока и сопротивлению.

Используя эту зависимость и свойства биметаллов, пластины стали применять для механического замыкания и размыкания контактов. Биметаллические пластины пропорционально изменяют свою форму в зависимости от силы тока и температуры. По степени изгиба пластины можно судить о величине тока и температуре.

У всех металлов коэффициенты теплового расширения отличаются: при нагреве пластин одного размера из разного металла до одинаковой температуры длина одной из них станет больше. Благодаря этому свойству, если скрепить эти две пластины вместе при нагреве, они начнут загибаться, при остывании – выпрямляться.

В нашем случае биметаллическая пластина находится в теплостойком изоляционном материале, обычно для этих целей одевается трубка из стекловолокна. Сверху изоляции намотан провод с высоким сопротивлением, это делается для косвенного нагрева пластины.

Искрогасительная камера

Значительную часть в корпусе модуля защиты занимает искрогаситель. В большинстве случаев автоматический выключатель срабатывает под током большой нагрузки. При прохождении тока большой силы в момент разрыва цепи между контактами возникает дуга электрического разряда.

Выбор

В частных домах можно установить четырехполюсный и трехполюсный автоматический выключатель для трехфазной сети 380 В. Чаще используются трехполюсные, двухполюсные и однополюсные для однофазной сети 220 В.

Выбирая элементы защиты, в первую очередь надо исходить из номинальных значений напряжения. Оно должно быть выше или соответствовать напряжению сети.

Одно из главных условий выбора и последующей настройки автомата защиты – отключение группы потребителя раньше, чем это сделают элементы защиты, установленные в цепи ближе к источнику подачи электроэнергии. Для этого учитываются следующие параметры.

Максимальная сила тока короткого замыкания на участке цепи, где устанавливается автоматический выключатель. Модульные модели защитных автоматов выдерживают 3000А; 4500А; 6000А; 10000А, немодульные рассчитаны на большие токи короткого замыкания. Для жилых домов и квартир достаточно 4500 или 6000А.

Номинальная сила тока расцепителя выбирается немного больше допустимого тока длительной нагрузки цепи. В противном случае автоматический выключатель будет срабатывать от незначительных скачков напряжения в процессе нормального режима работы.

Автоматический выключатель серии АВ с номинальным током 10А будет срабатывать при токе 10х1,45(поправка на тепловой расцепитель) = 14,5 А.

Параметры расцепления имеют три класса (В;С;D), они отличаются по токовременным характеристикам срабатывания:

• Класс В – срабатывает расцепитель при превышении номинальной силы указанной на маркировке тока в 3-5 раз. Ставят в группах освещения и розеток, обычно они реагируют на пусковые токи при включении электродвигателей.
• Класс С – расцепитель срабатывает при превышении номинальных токов в 5-10 раз, ставится в розеточные и осветительные группы, обеспечивает защиту двигателей водяных насосов с небольшими пусковыми токами. Хорошо использовать в загородных домах и квартирах.
• Класс D – автоматический выключатель этого класса устанавливается на производственных объектах для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами.

Для этого есть специальные таблицы определения площади сечения кабеля по току, ПУЭ (Правила устройства электроустановок) табл. 1.3.4, 1.3.5, 1.3.6, 1.3.7, 1.3.8.

elquanta.ru

Другие статьи по теме:

Узо это Схема подключения узо в однофазной Обозначение электрических автоматов на схемах Обозначение узо на однолинейной схеме Как подобрать узо по мощности Обозначение на схеме вводного автомата